Manual Baterías CAVEX Hidrociclones

MANUAL DE OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO
DE LA BATERÍA
DE CICLONES CAVEX
WEIR-VULCO S.A.
A WEIR GROUP COMPANY
WEIR-VULCO Santiago : (2) 754 2100
REV 4 14/04/2003
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CONTENIDOS
PÁGINA
1. INTRODUCCION
5
2. TERMINOLOGIA
5
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
Batería
Ciclón
Hidrociclón
CAVEX
Estanques colectores de pulpa
Distribuidor Radial
Spigot
Descarga
Rebalse
5
6
6
7
7
7
8
8
9
3. DESCRIPCION GENERAL
10
3.1 Construcción del ciclón
3.2 Materiales
3.3 Modelos de ciclones CAVEX
10
10
12
4. PRINCIPIOS DE OPERACIÓN
13
4.1 Generalidades
4.2 Cinética de Fluidos y partículas dentro del ciclón
4.3 Eficiencia de Separación
4.4 Pozo – Bomba a Ciclones
4.5 Teoría de Equilibrio Orbital
4.6 Teoría de Tiempo de Residencia
4.7 Teoría de Empaquetamiento
4.8 Teoría del Flujo Bi-Fásico Turbulento
4.9 Modelamiento Numérico
4.10 Variables de Operación
4.10.1 Concentración de Sólidos en Peso
4.10.2 Presión a Ciclones
4.11 Variables del Ciclón
4.11.1 Diámetro de Entrada
4.11.2 Diámetro del Tubo Buscador del Vórtice
4.11.3 Diámetro del Spigot
13
14
15
17
18
20
22
22
23
25
25
25
26
26
26
26
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5
REQUERIMIENTOS DE INSTALACIÓN
28
5.1 Generalidades
5.2 Bomba de Alimentación
5.3 Cañería de Alimentación
5.4 Válvula de Control
5.5 Indicador de Presión
5.6 Cañería de Rebalse
5.7 Descarga
5.8 Baterías de Ciclones
5.9 Lista de Chequeo Puesta en Marcha
5.10 Almacenamiento Previo a la Instalación
5.10.1 Alcance
5.10.2 Temperatura
5.10.3 Humedad
5.10.4 Luz
5.10.5 Oxigeno, y Ozono
5.10.6 Deformación
5.10.7 Contacto con Materiales Liquidos y Semi-Sólidos o con
sus Vapores
5.10.8 Contacto con los Metales
5.10.9 Contacto con Materiales en Polvo
5.10.10 Contacto con Diferentes Cauchos
5.10.11 Artículos con Unión Caucho / Metal
5.10.12 Contenedores, Materiales de Envoltura y Embalaje
5.10.13 Rotación de Existencias
5.10.14 Limpieza
6
MANTENIMIENTO DEL HIDROCICLÓN
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
28
28
28
29
29
29
30
30
31
31
31
32
32
32
32
33
33
33
34
34
34
34
34
34
35
Generalidades
Levantamiento / Montaje / Desmontaje
Carcazas
Revestimientos
Buscador de Vórtices
Spigots
Batería de Hidrociclones
Solución a Problemas
35
35
37
37
37
38
38
38
7
REPUESTOS RECOMENDADOS
40
8
LISTADO DE PLANOS
41
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LISTADO DE ESPECIFICACIONES DEL USUARIO
FECHA DE LA ORDEN:
ORDEN NO:
CONTACTO:
CLIENTE:
SITIO:
NOS DEL EQUIPO:
DESCRIPCION DEL USO:
NO DEL MODELO DEL CICLÓN:
AREA DE ENTRADA:
DIAM DEL BUSCADOR DE VÓRTICE:
DIAM SPIGOT:
NO DE CICLONES:
BATERÍA DEL CICLÓN: CAVEX
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1. INTRODUCCION
Los ciclones CAVEX son un producto WEIR-VULCO, inicialmente diseñado por
Warman, hoy miembro del WEIR SLURRY GROUP. Este manual está diseñado
como referencia para los usuarios de las baterías del hidrociclón CAVEX y
constituye una guía básica de buenas practicas de mantención y operación de
baterías de hidrociclones. Es importante hacer notar que la correcta operación de
una batería de hidrociclones pasa por una buena planificación de mantención
preventiva, tanto de los hidrociclones como de la instrumentación asociada.
La operación por su parte depende significativamente de la estrategia de control
automático de los equipos asociados en el circuito y /o de la inexistencia de la
misma, por lo tanto este manual no pretende abarcar todas aquellas posibilidades
sino las más típicas, que se irán completando en sucesivas revisiones de este
manual.
El propósito de este manual es de:
1. Describir la construcción de la batería de ciclones CAVEX.
2. Describir los principios y los métodos de operación del hidrociclón.
3. Describir como mantener el ciclón CAVEX y la batería en buenas condiciones.
Mayor información se puede obtener contactando a su representante local de
WEIR-VULCO.
2. TERMINOLOGÍA
2.1 Batería
Una batería de ciclones corresponde al conjunto de equipos que contienen los
elementos necesarios para lograr la clasificación de partículas, tales como: ciclones,
estanques colectores de pulpa tanto para el material grueso y fino; válvulas de
alimentación a ciclones, distribuidor radial, estructura, soportes, pasamanos,
escalera, cañerías de alimentación y rebalse; manómetro y tapas de inspección, si
corresponde.
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Figura 1
Fotografía Batería de ciclones, en ella se aprecian las diferentes partes del
conjunto, ciclones, estanques, estructuras, panel de control, entre otros.
2.2 Ciclón
Un ciclón es un recipiente simple de forma cilindro-cónica con una entrada
tangencial y dos salidas en cada uno de los extremos de su eje. Los ciclones son
dispositivos de clasificación que utilizan la fuerza centrífuga para acelerar la tasa
de sedimentación.
2.3 Hidrociclón
Un hidrociclón es una subclase o una aplicación especializada de un ciclón
neumático donde el medio a procesar es un líquido que generalmente contendrá
partículas sólidas en suspensión, por ejemplo la pulpa. El propósito común de
todo hidrociclón es el de separar o clasificar partículas sólidas de acuerdo a su
tamaño.
A modo de abreviación, en este manual se utilizará el término ciclón para referirse
al hidrociclón.
Figura 2
Ilustración. Muestra esquema Hidrociclón con cañerías de rebalse.
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2.4 CAVEX
CAVEX es el nombre para una variedad nueva de ciclones desarrollados
originalmente por Warman, hoy parte del grupo Weir, específicamente para
aplicaciones de circuitos de molienda.
Figura 3
Fotografía Batería Hidrociclones CAVEX modelo 250 CVX.
2.5 Estanques Colectores de pulpa
Los estanques colectores de pulpa, son dos estanques radiales fabricados de acero
estructural, revestidos en goma natural u otro revestimiento resistente a la
abrasión. Cada uno de estos estanques recolectan las partículas clasificadas de
pulpa en tamaños finos y gruesos, ubicándose en la parte superior de la batería el
estanque del rebalse (overflow) que recoge las partículas finas; y en la parte
inferior el estanque de la descarga del ciclón, que recolecta las partículas gruesas
contenidas en la pulpa alimentada a los ciclones.
Figura 4
Ilustración, muestra estanque Underflow.
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2.6 Distribuidor Radial
El distribuidor radial o manifold de la batería, tiene por finalidad realizar una
distribución homogénea del flujo de pulpa alimentada hacia los ciclones. Su
geometría está diseñada para disminuir al máximo la segregación de carga,
haciendo que todos los ciclones operativos cuenten con un flujo y características de
pulpa homogéneas. En forma alternativa cuenta con una tapa removible en la
parte superior, para realizar inspecciones al interior. Del mismo modo que los
ciclones, es revestido completamente para resistir la abrasión.
Figura 5
Ilustración. Muestra Distribuidor Radial, o Manifold.
2.7 Spigot
También conocido por el nombre de apex, el spigot es la salida en el extremo apex
del ciclón. Comúnmente es una parte cilíndrica corta y simple, su diámetro interno
se cambia para alcanzar el rendimiento requerido. El tamaño del spigot tiene la
mayor influencia sobre la densidad de descarga. WEIR-VULCO S.A. cuenta con
revestimientos de apex de diferentes características y resistencias, abarcando desde
la goma natural al revestimiento cerámico.
2.8 Descarga
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La descarga es el medio fluido que sale desde el spigot. Los ciclones son operados
generalmente en una posición vertical de modo que el spigot descarga en forma
vertical para producir la descarga. En aplicaciones de pulpa, la descarga contiene
el producto sólido más grueso y de una mayor densidad.
Figura 6
Fotografía Descarga Hidrociclón.
2.9 Rebalse
Corresponde al medio fluido, el cual descarga a través del tubo buscador de
vórtice en el extremo cilíndrico del cuerpo del ciclón. En aplicaciones de pulpa, el
rebalse contiene el producto sólido más fino de una menor densidad.
Figura 7
Fotografía Rebalse Hidrociclón.
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Figura 8
Hidrociclón CAVEX, en ella se aprecian esquemáticamente el revestimiento del
hidrociclón, dentro de la carcaza metálica.
3. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS CICLONES CAVEX
3.1 Construcción del ciclón
Los ciclones CAVEX cuentan con un novedoso diseño en forma de espiral en su
cámara de alimentación, el cual genera un flujo natural sin turbulencias en su
interior. El ciclón CAVEX está diseñado para la alta exigencia y durabilidad
reuniendo varios componentes como: Carcazas rígidas, con sus correspondientes
revestimientos antiabrasivos recambiables (refiérase al diagrama de componentes
en la sección 8). Las carcazas están unidas por pernos métricos y/o por
abrazaderas de accionado rápido.
El sistema de revestimiento del ciclón CAVEX está diseñado de modo que no se
necesiten adhesivos para ajustar el revestimiento a la carcaza. Cada parte de
revestimiento esta moldeado para ajustarse de forma precisa a cada componente
de la carcaza.
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Esta característica permite al personal de planta cambiar los componentes gastados
sin los atrasos que implican los revestimientos que necesitan ser pegados.
3.2 Materiales
Los ciclones CAVEX tienen carcazas fabricadas con acero al carbono o fundición
nodular.
Los revestimientos son moldeados a partir de compuestos especialmente
formulados de caucho natural. Distintos materiales resistentes al desgaste
satisfacen diferentes ambientes de desgaste, para los cuales el caucho formulado
por WEIR-VULCO ha probado ser el mejor material en la relación costo-resistencia
al desgaste.
Típicamente la erosión es mayor en la sección más baja de ciclón, particularmente
en el spigot. Para algunas aplicaciones, los conos cerámicos inferiores y los
revestimientos de spigot cerámicos han sido un sustituto costo-efectivo del caucho.
Su representante WEIR-VULCO le puede aconsejar en el uso de materiales
especiales resistentes al desgaste que estén disponibles.
El diseño revolucionario del CAVEX reduce la turbulencia, permitiendo el
incremento de la vida útil de sus partes. En los ciclones convencionales la pulpa
choca en el interior del revestimiento sin ningún tipo de control de flujo, la
turbulencia resultante es la causa de la perforación prematura de las paredes
lineales en el revestimiento de la cámara de alimentación.
Figura 9
Esquema muestra la falla localizada de un ciclón convencional, mientras la
mayoría del cuerpo permanece sin daños.
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El ciclón CAVEX reduce la turbulencia, gracias a su novedoso diseño de una sola
pieza, sin esquinas ni uniones. Su forma de espiral en la cámara de alimentación,
genera un flujo natural minimizando las turbulencias.
Figura 10
Esquema del diseño del ciclón CAVEX, muestra la reducción de los efectos de la
turbulencia, controlando el flujo de alimentación de una manera suave y
progresiva.
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3.3 Modelos de ciclones CAVEX
El "tamaño" del ciclón está usualmente definido por el diámetro interno de su
sección cilíndrica o cámara de alimentación. Los modelos CAVEX están definidos
por el diámetro nominal en milímetros. Nuestra experiencia indica que los
ciclones CAVEX poseen hasta un 25% más de capacidad que un ciclón
convencional equivalente en tamaño.
Figura 11
Esquema de la capacidad de procesamiento de los ciclones CAVEX, se indica el
tipo de hidrociclón para la presión de operación requerida.
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4.- PRINCIPIOS DE OPERACIÓN
La correcta operación de una batería necesita del entendimiento conceptual de
cada uno de los equipos involucrados en el circuito, a decir;
a) Hidrociclón
b) Pozo-Bomba
c) Molinos
No es la intención de este manual ahondar en los aspectos teóricos de equipos
asociados; sin embargo, a continuación se recomienda literatura adicional que
permitirá al lector complementar y entender de mejor forma los aspectos teóricos o
conceptuales de los procesos unitarios asociados y sus equipos.
No obstante lo anterior nos abocaremos a recordar algunos conceptos básicos que
ayudarán al entendimiento de la operación de Hidrociclones.
4.1 Generalidades
El hidrociclón es un aparato sencillo, usado comúnmente para la separación o
clasificación de partículas sólidas en un medio líquido o pulpa.
Figura 12
Ciclones CAVEX operando en un circuito de molienda.
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A diferencia de un harnero, el cual emplea un límite dimensional fijo al tamaño de
la partícula que permite pasar, el hidrociclón separa las partículas de acuerdo a su
tasa relativa de decantación. Sin embargo, en vez del uso de la fuerza de gravedad
como en un estanque de sedimentación, la acción de separación en un hidrociclón
es inducida por la fuerza centrífuga creada dentro del ciclón.
La tasa de decantación es inherente a la pulpa y depende de la distribución del
tamaño y forma de las partículas, viscosidad del líquido y lo más importante, la
densidad relativa y concentración de las partículas sólidas en la pulpa.
4.2 Cinética de Fluidos y Movimiento de las partículas dentro del Hidrociclón
Excepto por la región dentro y precisamente alrededor del ducto de entrada, el
movimiento del fluido dentro del ciclón tiene una simetría circular. La mayor
parte del fluido entrante se mueve en forma helicoidal por las paredes internas del
ciclón hacia el cono donde lo empieza a alimentar hacia el centro. Parte del fluido
inferior se escapa por el spigot mientras que la mayor parte revierte su
componente de dirección vertical mediante un flujo helicoidal interno y se
descarga a través del tubo buscador de vórtice.
Un patrón comparativamente menor de flujo se va por arriba de la cámara de
alimentación y de vuelta por la parte externa del buscador de vórtice para juntarse
con el resto del fluido en el rebalse.
Las partículas sólidas dentro de la pulpa son aceleradas hacia afuera, hacia las
paredes internas del ciclón por fuerza centrífuga. Esta fuerza es mayor en las
partículas de mayor masa (es decir mayor tamaño o densidad relativa). Como
resultado, los sólidos más gruesos y más pesados migran por la pared interna del
ciclón para salir con algo del fluido por la descarga.
Una porción de partículas de cualquier tamaño (igual a la razón de separación de
agua) también saldrá con la descarga y está considerado como un bypass
(cortocircuito) o porción no clasificada. Esta parte de partículas finas (lamas),
inmiscuidas en la descarga, pueden ser reducidas mediante la maximización de la
densidad de la descarga.
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4.3 Eficiencia de separación del ciclón
La medida común de la separación entre las partículas finas y las gruesas es la d50,
comúnmente llamado tamaño de corte.
El d50 es el diámetro de partícula para el cual 50% por masa queda en la descarga.
Los sólidos progresivamente mayores que el d50 tienen una probabilidad mayor
que el 50% de estar en la descarga.
Otra medida de separación en un ciclón es la proporción entre la cantidad de
líquido en la descarga y la cantidad de líquido en la alimentación. Esto se conoce
con el nombre de razón de separación de agua ("water split") y comúnmente
denotada por 'Rf'.
La eficiencia de la separación es más útil expresada en forma de un gráfico de la
fracción de material que se reporta en la descarga versus el tamaño de las
partículas, y se le conoce como la Curva Tromp o Curva de Eficiencia real (ver
figura 13).
La Curva de Recuperación tiene forma de S, pasando a través del tamaño de
separación e intersectando el eje Y (% fracción de material perteneciente a la
descarga) a un valor cercano a la de la razón de separación de agua. Esto se puede
entender considerando que las partículas muy finas son insuficientemente distintas
a las moléculas de agua por lo tanto serán separadas en la misma razón a la cual se
separa el líquido, definido por la razón de separación de agua (Rf). A este
concepto se le conoce con el nombre de cortocircuito, “arrastre de las partículas
finas por el agua”.
La razón de separación de agua puede variar considerablemente de acuerdo a las
condiciones de operación y la geometría del ciclón, por lo tanto es una variable
manipulable. Así, es común remover el efecto de la razón de separación de agua
de la definición de eficiencia corrigiendo la curva de recuperación de modo tal que
ésta pase por el origen.
La curva de eficiencia corregida está definida por la siguiente ecuación:
Rc =
Ra − R f
100 − R f
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donde
Rc corresponde a la eficiencia corregida
R f corresponde a la razón de recuperación de agua (Water split)
R a corresponde a la cantidad porcentual de recuperación real
La figura 10 ilustra ambas curvas, la Curva de Recuperación y la Curva Corregida
de Recuperación.
Notar que la Curva de eficiencia Corregida también define un valor d50 Corregido,
denotado por d50c. El d50c es un valor útil para la comparación del rendimiento
entre ciclones para una aplicación en particular.
Eficiencia de Clasificción Real y Corregida
100.00
90.00
Fracción al Underflow
80.00
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
10
Real
Figura 13
100
Corregida
1000
Abertura, micrones
Curva de Eficiencia de Clasificación, en ella se aprecia el rendimiento real y
corregido, pudiendo obtener el d50 y d50c.
En la curva de eficiencia de clasificación, el índice de nitidez corresponde a la
pendiente de la curva en la zona media, el índice de nitidez, más conocido como
parámetro α , reflejará una mejor clasificación cuando este sea de magnitud
superior. Efectivamente un parámetro cercano a 1.5-2.0 se considera válido en
aplicaciones de molienda convencional con ciclones convencionales, el CAVEX ha
demostrado tener un valor superior a este, bajo las mismas condiciones de
operación.
La Eficiencia de clasificación del CAVEX, es superior a un ciclón convencional,
mejorando notoriamente el índice de nitidez y el corto circuito de finos, lo que
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implica un mayor rendimiento del sistema de molienda-clasificación, asociado a
una disminución de la carga circulante.
Eficiencia de Clasificción Real
Operación Ciclones Convencionales v/s CAVEX
100
90
Fracción al Underflow
80
70
60
50
40
30
20
10
0
10
100
Convencionales
1000
Abertura, microne s
CAVEX
Figura 14
Eficiencia de Clasificación Real, en ella se compara el rendimiento de un ciclón
convencional y del CAVEX. Datos reales de planta concentradora El Cobre,
Compañía Minera Disputada de Las Condes, Area El Soldado.
4.4 Pozo – Bomba a ciclones
Como se describió en la sección anterior, un hidrociclón es un equipo sin partes
móviles compuesto por una entrada tipo caracol, ya sea con entrada tangencial o
en voluta, seguido típicamente por un cilindro y un cono. El hidrociclón además
posee dos salidas axiales, una superior o rebalse y una axial inferior o descarga.
La energía cinética que le imprime la bomba a la pulpa, es decir principalmente
velocidad lineal, se transforma al interior del hidrociclón en un movimiento
rotacional descendente que escurre por la salida inferior formando un movimiento
en vórtice cuya intensidad permite la estabilización de un núcleo de aire, producto
que la presión en el eje axial del hidrociclón disminuye mas allá de la presión
atmosférica y entra aire por las salidas que se encuentran conectadas a la
atmósfera.
El aumento de la intensidad del movimiento en vórtice debido al aumento del
caudal de alimentación al hidrociclón, aumenta el tamaño del núcleo de aire
disminuyendo la capacidad de evacuación de la salida inferior del hidrociclón, por
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lo que aumentos sucesivos del caudal terminan necesariamente por la evacuación
de parte del flujo de alimentación por la salida axial superior o rebalse.
Esta característica del funcionamiento del hidrociclón es importante entender ya
que de ella se deriva un problema no menos frecuente en baterías de hidrociclones,
que es que existe un flujo mínimo en la entrada del hidrociclón que permite que se
estabilicen los dos flujos de salida del hidrociclón, separándose así las partículas
gruesas por la descarga y las finas por el rebalse. De esta forma, dependerá de la
capacidad de la bomba impulsora y del nivel del estanque de alimentación a la
bomba, el correcto caudal y presión que los ciclones requieren para una optima
clasificación. Una teoría que permite conceptuar este fenómeno es la teoría de
equilibrio orbital que se describe a continuación.
4.5 Teoría de equilibrio orbital
De acuerdo a esta teoría que originalmente fuera propuesta por Crimer y Driesen
(1950, 1951), existe un lugar geométrico dentro del Hidrociclón donde partículas de
un cierto tamaño y densidad alcanzan un equilibrio en posición orbital especifico.
Este equilibrio se alcanza cuando las fuerzas centrífugas que actúan sobre la
partícula se igualan a las fuerzas de arrastre (fig, 10).
Figura 15
Principales fuerzas que actúan sobre una partícula en un Hidrociclón.
Si la órbita que se muestra en la figura anterior, representa la órbita de una
partícula que tiene la misma probabilidad de salir del Hidrociclón ya sea por el
rebalse o la descarga, las partículas que se localicen entre la pared del equipo y
esta orbita tendrán (Fc > Fd ) una mayor probabilidad de salir por la descarga del
hidrociclón.
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Similarmente , las partículas que se localicen desde la órbita hacia el centro del
hidrociclón (Fc < Fd ) tendrán mayores probabilidades de salir por el rebalse del
hidrociclón.
Las Fuerza centrífuga que actúa en el hidrociclón aplicada sobre una partícula
esférica de diámetro "d" queda expresado por:
Fc =
Donde:
d :
ρs :
ρ :
Vt :
π d 3 ( ρ s − ρ )Vt 2
6r
Diámetro de la partícula
Densidad de sólidos
Densidad del fluido
Velocidad tangencial
Por otra parte, asumiendo flujo laminar, se puede aplicar la ley de Stokes, con lo
cual la fuerza de arrastre se puede expresar como:
Fd = 3π d µ Vr
Donde:
d : Diámetro de la partícula
µ : Viscosidad del fluido
Vr : Velocidad radial
En el equilibrio y cuando el tamaño de la partícula es d 50 , se puede obtener la
siguiente expresión para d 50 (Kelly y Sputiswood, 1982).
d 50 =
18 µ Vρ f r
(ρ s − ρ )Vt
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4.6 Teoría del Tiempo de Residencia
Aquellos que apoyan esta teoría (Rietema, 1961), argumentan que el tiempo de
residencia de las partículas en un hidrociclón (pocos segundos) no es suficiente
para que se logren condiciones de equilibrio. Cuando Rietema (1961) propuso esta
teoría, el supuso una distribución homogénea de partículas en la entrada del
hidrociclón (figura 9). En consecuencia el tamaño de corte será el tamaño de
aquella partícula, si se localiza precisamente en el centro de la abertura de entrada
del equipo, que tendrá éxito en alcanzar la pared del hidrociclón a nivel de la
abertura de descarga durante su tiempo de residencia.
Figura 16
Esquema de las líneas de flujo radial y axial al interior del hidrociclón.
(Rietema, 1961)
Por lo tanto en términos matemáticos las partículas con d = d 50 recorrerán una
distancia radial igual a la mitad del diámetro de la abertura de descarga. Durante
el tiempo que permanecen en el hidrociclón.
1
Di
0
2
Donde Vr es la velocidad radial calculada de la ecuación anterior.
t
∫V
r
dt =
Página 21 de 42
Vr =
d 502 ( ρ s − ρ )Vt 2
18 µ r
Finalmente Rietema obtuvo la siguiente expresión para d 50 :
d 502 ( ρ s − ρ ) L ∆ P 18 Vz Dc
=
µ ρQ
π Vt Di
Donde:
d : Diámetro de la partícula
Dc : Diámetro del ciclón
: Diámetro de la abertura de entrada
: Largo del hidrociclón
: Flujo volumétrico al ciclón
: Radio de la órbita
: Tiempo de residencia en el hidrociclón
: Velocidad axial en el hidrociclón
: Velocidad tangencial en el hidrociclón
: Velocidad radial en el hidrociclón
µ : Viscosidad dinámica
ρ s : Densidad del sólido
ρ : Densidad del fluido
∆P : Pérdida de presión
De acuerdo a Rietema, la razón Vz  es prácticamente constante sobre un número
 Vt 
de Reynold para un ciclón específico, por lo tanto la ecuación anterior puede
expresarse en términos de un cierto número característico del hidrociclón
denominado C y 50 .
Di
L
Q
r
T
Vz
Vt
Vr
d 502 ∆ ρ L ∆P
= C y 50 = constante
µ ρQ
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4.7 Teoría de Empaquetamiento (Crowding)
Fahlstrom (1960) propuso que la eficiencia de clasificación de un hidrociclón está
determinada por la probabilidad que tienen las partículas de ser descargadas a
través del orifico de la descarga (apex). De acuerdo a esta teoría el proceso de
separación en el hidrociclón no es sólo una cuestión de movimiento de
“sedimentación forzada”, sino también de “descarga forzada” a través del apex.
En consecuencia, el tamaño de corte está definido por la capacidad del orificio de
descarga y por la distribución de tamaño de la alimentación.
Entonces, si el apex esta restringido bajo la influencia de las fuerzas centrífugas, la
probabilidad de una partícula de pasar a través del orificio de la descarga está
determinada por su masa y densidad. Las partículas gruesas y pesadas tienen
mayor probabilidad que las pequeñas y más livianas.
Esta probabilidad, de acuerdo a Fahlstrom, debe aumentar con el incremento de la
cantidad absoluta de sólidos en la alimentación, la probabilidad que una partícula
dada abandone el hidrociclón a través del apex disminuirá.
Por lo tanto, para un material dado el tamaño de corte es simplemente una función
de la recuperación de sólidos hacia la descarga.
d 50 c = f (Rs )
donde, Rs = recuperación de sólidos en la descarga.
4.8 Teoría del Flujo Bi-Fásico Turbulento
Una preocupación común a esta teoría es su intento por explicar la influencia de la
turbulencia en el rendimiento del Hidrociclón. Driessen en 1951 atacó este
problema, pero no fue hasta Rietema, que el efecto de la turbulencia en la eficiencia
del Hidrociclón fue estudiada en detalle.
Rietema, explicó este fenómeno introduciendo el concepto de difusión turbulenta
la que actúa sobre las partículas como si ellas constituyeran una sustancia
distribuida homogéneamente. Por lo tanto, las diferencias en concentración son
casi eliminadas. La turbulencia se caracteriza comúnmente por un parámetro
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denominado “Viscosidad turbulenta” la cual puede ser estimada con la ayuda de
los perfiles de velocidades tangencial.
De acuerdo a Rietema el siguiente grupo adimensional describe el estado del flujo
en el Hidrociclón:
Vr R
λ' = 0
ε
donde:
Vr0 : Velocidad radial en la pared del Hidrociclón.
R : Radio del Hidrociclón
ε : Viscosidad turbulenta.
Describiendo las ecuaciones de Navier-Stokes para diferentes valores de λ' ,
Rietema derivó los perfiles teóricos de velocidad tangencial en el hidrociclón,
asumiendo que la viscosidad turbulenta es independiente de la posición radial y
que existe una relación específica entre la velocidad radial y el radio.
Recientemente se ha realizado una gran cantidad de investigación en esta área,
incluyendo a Bloor e Ingham, Rietema, Schubert y Neessse, Duggeris, Percleous,
Rhodes y otros.
4.9 Modelamiento Numérico
El modelamiento de hidrociclones desde una perspectiva de los fundamentos
fluido-dinámicos es muy atractivo, debido a que abre una gran gama de
posibilidades para la simulación y el diseño. Por ejemplo ello permitirá el estudio
del efecto de la geometría del hidrociclón en gran detalle y más aun permitirá la
cuantificación de los efectos de cambios en los propiedades de la pulpa y de las
condiciones de operación. Sin embargo, la solución de las ecuaciones de NavierStokes y/o de las ecuaciones del momento, aún para los casos más simples
involucran a un grupo de ecuaciones diferenciales parciales no lineales que
frecuentemente no pueden ser resueltas formalmente. Consecuentemente, se
requiere de la utilización de “Métodos numéricos” para resolver este problema.
Los modelos que usan ésta técnica se clasifican en este capítulo como “Modelos
Numéricos”:
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El primer intento, para describir la trayectoria de las partículas en el hidrociclón, se
debe a Kelsall quien midió la velocidad de las partículas en el hidrociclón usando
una rigurosa técnica óptica. Rietema por su parte en 1962 resolvió las ecuaciones
de Navier Stokes, para la componente tangencial, con el objeto de evaluar el efecto
de la turbulencia sobre los perfiles de la velocidad tangencial.
Bloor e Inghan (1973) también resolvieron las ecuaciones de Navier-Stokes pero
bajo las hipótesis que el flujo era ′inviscido′ y que la viscocidad debido a la
turbulencia era despreciable. Shubert y Nesse (1980) presentaron una solución que
toma en consideración la difusión debido a la turbulencia. Pericleous y Rhodes
(1984) resolvieron las ecuaciones de Navier Stokes en dos dimensiones usando un
software y computador llamado Phoenics y predijeron, con éxito los experimentos
de Kellsall. Hsieh y Rajamani (1988) alcanzaron cierto éxito en predecir sus
propias mediciones experimentales usando su modelo fenomenológico, dio
perfiles de velocidad que fueron medidos usando un velocímetro loser-doppler de
He-Ne.
Los resultados del modelamiento del hidrociclón por la vía de solución de las
ecuaciones de Navier-Stokes, se complica no solo porque las ecuaciones
diferenciales parciales son no lineales, sino también por la existencia de múltiples
fases en el hidrociclón. Existen normalmente tres fases presentes en el hidrociclón:
sólido, líquido y gas. Adicionalmente, existe un rango de tamaños de partículas
que en muchas aplicaciones industriales poseen diferentes densidades.
Por otra parte, se requiere una amplia información referente a las propiedades
reológicas de las pulpas, las que lamentablemente cambian con las variaciones de
concentración de las suspensiones. Esta información normalmente se ignora y/o
se imponen hipótesis muy simplistas. Finalmente, la migración de partículas
dentro del cuerpo del hidrociclón introduce cambios locales con las propiedades
reológicas de la pulpa y crea en ocasiones pequeños remolinos (turbulencia
localizada) que complica el problema aún más.
Feniftoff, Plitt y Turak en 1987 cuando abordaron este tema comentaron: “No
puede haber ninguna duda respeto a la potencialidad de los modelos teóricos, sin
embargo estos estudios se encuentran en su infancia y se espera que pase algún
tiempo antes que ellos tengan un impacto significativo sobre las aplicaciones
prácticas de la tecnología del modelamiento de hidrociclones”.
Consecuentemente, hasta la fecha los modelos empíricos y/o semi-empíricos son
los únicos que han sido utilizados con cierto éxito en la resolución de problemas
ingenieriles en el área del diseño y/o modelación de hidrociclones.
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Existen un número extenso de modelos de este tipo disponibles en la literatura,
algunos de los cuales se resumen separados en cuatro categorías:
a) Modelos para el caudal
b) Modelos para el tamaño de corte
c) Modelos para la recuperación de Agua y/o Pulpa
d) Modelos para la curva de eficiencia.
4.10 Variables de Operación
Las variables de operación son los factores externos al ciclón que afectarán su
rendimiento.
4.10.1 Concentración de Sólidos en Peso en la Alimentación:
Usualmente expresada como porcentaje de sólido por peso (abreviado Cw), la
proporción de sólidos en la alimentación de pulpa tiene un efecto sustancial en el
rendimiento de un ciclón. En principio, a mayor porcentaje de sólidos, más grueso
será el tamaño de corte (mayor d50). Por ejemplo, un aumento de sólidos de un 5%
a un 20% por volumen, doblará aproximadamente el valor del tamaño de corte de
un ciclón.
4.10.2 Presión a Ciclones
La presión requerida para la correcta operación de un ciclón varía dependiendo del
tamaño del ciclón y de la aplicación para la cual será utilizado. Es importante que
un sensor de presión preciso sea localizado en el distribuidor de alimentación o en
la cañería de alimentación adyacente a la entrada del ciclón, para indicar en forma
constante la presión de operación.
La presión leída debiese ser:
Mantenida, indicando una alimentación constante
Dentro del margen de operación para el cual fue diseñado, usualmente 50 a
150 kPa dependiendo de la aplicación.
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Un cambio en la presión de alimentación afectará el rendimiento de operación y la
razón de separación de agua del ciclón.
Generalmente mientras más alta sea la presión más fina la separación y menor el
valor de la razón de separación de agua.
4.11 Variables Propias del Ciclón
Las variables del ciclón son varias opciones dimensionales disponibles para cada
modelo de ciclón e incluyen los siguientes puntos:
4.11.1 Diámetro de entrada
La sección de la entrada es de forma rectangular y es una parte integral del
revestimiento de la cámara de alimentación. El área de la sección rectangular es
equivalente al área de un círculo, cuyo diámetro se conoce como “diámetro
equivalente de entrada” o “diámetro del inlet” y denota al tamaño de entrada.
Algunos modelos del CAVEX tienen un amplio rango de diámetros a elegir, de
acuerdo al rendimiento y capacidad requeridos.
4.11.2 Diámetro del tubo buscador de vórtice
Existe una gran variedad de diámetros disponible para cada modelo de ciclón. El
tamaño del buscador de vórtice tiene el mayor efecto sobre el rendimiento del
ciclón, para cualquier tamaño de ciclón dado, mientras más pequeño el buscador
de vórtice, la clasificación es más fina y menor es la capacidad de ciclón.
4.11.3 Diámetro del Spigot
El diámetro del spigot es generalmente la variable que es más conveniente de ser
ajustada o cambiar y puede ser considerada como la variable de "sintonización"
una vez que el ciclón está instalado. El diámetro del spigot tiene el efecto más
importante sobre la densidad de la descarga del ciclón.
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En general, una disminución en el diámetro del spigot aumentará de densidad de
la descarga y mejorará la eficiencia de la clasificación. Sin embargo, tome cuidado
que el diámetro del spigot no se reduzca lo suficiente como para que prevalezca
una condición de acordonamiento. Esto indicaría que el spigot está sobrecargado y
que el volumen de sólidos en la descarga es demasiado elevado y por lo tanto se
requiere un spigot de mayor diámetro.
Tabla 2
Tendencias de las variables de operación y diseño en un hidrociclón normal.
Figura 17
Esquema del correcto funcionamiento del hidrociclón, con respecto al diámetro
del apex y densidad de pulpa alimentada a ciclones.
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5.
REQUERIMIENTOS DE INSTALACIÓN
5.1 Generalidades
El ciclón debe ser fijado usando la placa de montaje, o el pie de montaje provisto.
No deben aplicarse carga exterior al ciclón.
El ciclón debe ser instalado de manera de asegurar el acceso para su mantención,
particularmente para la mantención del spigot.
ADVERTENCIA - Los componentes de DMC (polímero reforzado con fibras)
del cuerpo del ciclón no son apropiados para ser cortados con oxiacetileno o para
cualquier forma de soldadura.
Los ciclones son generalmente instalados con su eje en forma vertical. La
capacidad de un ciclón se ve afectada cuando su inclinación es mayor que 45°
medidos desde la vertical. Para ciclones horizontales o ciclones inclinados, se
sugiere un ángulo mínimo de 10°-15° entre la horizontal y el eje del ciclón,
dependiendo del ángulo del cono. Para asegurarse que el ciclón drenará por sí
mismo una vez cortada la alimentación se sugiere un ángulo mínimo de 5°.
5.2 Bomba de alimentación
La mayoría de los ciclones son alimentados mediante una bomba centrífuga
conectada a un cajón o a un estanque alimentador, donde su propia altura es
suficiente para ser alimentada por gravedad.
La bomba y el cajón deben ser diseñadas para entregar un flujo constante de pulpa
al ciclón a la presión requerida. Las fluctuaciones en la alimentación del ciclón
afectarán su rendimiento.
5.3 Cañería de alimentación del ciclón
La cañería de alimentación del ciclón debe tener el mismo diámetro que el reborde
de entrada del ciclón (o la pieza correspondiente de alimentación). El largo de la
cañería de alimentación debe ser por lo menos igual a 10 diámetros de tubería. No
es recomendado tener cualquier codo más cerca que 5 diámetros de cañería por
delante del ciclón.
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5.4 Válvula de Control
La válvula de control del ciclón debería ser del tipo on-off, como una válvula de
compuerta para pulpa (por ejemplo la válvula Cuchillo WEIR-VULCO), o una
válvula del tipo pinch Galigher. Las válvulas no deberían usarse para estrangular
el flujo hacia el ciclón, ya que la turbulencia resultante afectará el desempeño
eficiente del ciclón y rápidamente desgastará las válvulas.
Figura 18
Fotografía, se aprecia válvula de control alimentación a ciclones.
5.5 Indicador de presión
Es recomendado instalar un indicador de presión en la cañería de alimentación o
en el distribuidor de alimentación del ciclón, adyacente a la entrada (refiérase a la
Sección 4.4). El tipo más comúnmente seleccionado es de acero inoxidable de
100mm de diámetro, con una deflexión completa de 0-250kPa. Un montaje
protector del indicador como el diafragma de diámetro grande (50mm) es esencial
para la utilización efectiva del indicador.
5.6 Cañerías de Rebalse
Las cañerías de rebalse deben mantener el diámetro de la conexión de rebalse del
ciclón y deben contener sólo curvas de radio amplio para dirigir el flujo hacia
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abajo. Usualmente, la cañería de rebalse es corta, descargando directamente en un
estanque a un nivel entre la entrada del ciclón y el spigot.
Si una cañería más larga de rebalse es requerida para la instalación, entonces un
interruptor de sifón debe ser instalado.
NOTA: Las cañerías de rebalse no deberían estar reducidas de diámetro o dirigidas
hacia arriba ya que esto creará contrapresión y por consiguiente afectará
significativamente el desempeño del ciclón.
5.7 Descarga
El descarga del ciclón debe terminar en un tanque o en un colector. Ningún sistema
de cañerías restrictiva debería estar anexada al spigot.
El diseño del tanque descarga debería permitir observación visual fácil de la
descarga del spigot a fin de que el operador de la planta no esté impedido en
comprobar la condición de descarga y detectar cualquier obstrucción. El acceso a
cambiar el revestimiento del spigot también debería ser considerado.
El punto de impacto del rociado de descarga en los muros del tanque está sujeto al
desgaste abrasivo alto y debería estar protegido por material adecuado o el uso de
una camisa de descarga del spigot CAVEX o deflector para desviar el rociado hacia
abajo.
5.8 Batería de ciclones
Si más que dos ciclones son requeridos circuito paralelo, entonces los ciclones
deberían ser instalados en una configuración radial alrededor de un distribuidor
central de alimentación para asegurar una distribución pareja del flujo para cada
ciclón.
Tales configuraciones son a las que se les llama baterías (nidos) y son usualmente
integradas con rebalse común y los tanques de descarga. Las cañerías múltiples en
línea pueden proveer distribución dispar y pueden ser usualmente sólo
considerados para el uso en pulpas finas, muy diluidas.
Un correcto diseño de baterías es un elemento importante en la operación exitosa
de instalaciones físicas múltiples del ciclón. WEIR-VULCO puede diseñar la batería
para los requisitos particulares de cada instalación.
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Típicamente, las baterías tienen cuatro puntos de montaje o pies adjuntos al tanque
de rebalse, en el cual la carga total del grupo es distribuida.
ADVERTENCIA:
- Ninguna carga externa debería ser aplicada a cualquier parte de la batería, aparte
de las propuestas, designadas para propósitos de instalación.
- Típicamente, todas las superficies internas mojadas están cubiertas de
elastómeros o de otro material resistente al desgaste. La soldadura encima del
acero externo dañará los revestimientos internos.
5.9 Lista de Chequeo Pre-puesta en marcha
•
Asegure que el manómetro o el sensor de presión ha sido montado (si se
aplica).
•
Chequee que los tanques estén libres de basura o de cualquier artículo suelto.
•
Compruebe la operación de las válvulas on-off y asegure que el número de
válvulas correcto están abiertas para la puesta en marcha inicial,
particularmente si la bomba de alimentación tiene un mando de velocidad
variable.
•
Opere la batería con agua a la presión de operación y verifique que obtiene
flujo tanto por el rebalse como en la descarga, típicamente en una relación 2:3.
5.10 Almacenamiento Previo a la Instalación
5.10.1 Alcance
Los ciclones CAVEX están revestidos con elastómeros que requieren protección
para períodos prolongados (meses) de exposición directa de luz solar mientras
están en el almacenamiento. De modo similar, el caucho que reviste los tanques de
las baterías de ciclones siempre debería estar protegido de luz del sol por medio de
lonas alquitranadas u otro recubrimiento protector. El siguiente detalle
corresponde a la guía para almacenamiento de Caucho Vulcanizado, según la
Norma Chilena Oficial NCh1837.
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5.10.2 Temperatura
La temperatura de almacenamiento debe ser como máximo 25°C y de preferencia
inferior a 150C.
A temperaturas sobre 25°C, pueden acelerarse suficientemente ciertas formas de
deterioración que afecten la duración de la vida útil.
Las fuentes de calor en los lugares de almacenamiento deben disponerse de tal
manera que la temperatura de un artículo almacenado no exceda 25°C.
Los efectos de almacenamiento a baja temperatura no son siempre nocivos para los
artículos de caucho vulcanizado; pero los artículos pueden llegar a ser más rígidos
si se almacenan a bajas temperaturas y es necesario evitar deformarlos durante su
manipulación a esas temperaturas.
Cuando los artículos almacenados a baja temperatura se toman para utilización
inmediata, su temperatura debe ser elevada a aproximadamente 30°C antes de
ponerlos en servicio.
5.10.3 Humedad
Debe evitarse la humedad; las condiciones de almacenamiento deben ser tales que
no se produzca condensación.
5.10.4 Luz
Los cauchos vulcanizados deben estar protegidos de la luz, en especial de la luz
directa del sol y de la luz artificial fuerte con un alto contenido de ultra-violeta.
A menos que los artículos estén embalados en contenedores opacos, es aconsejable
cubrir todas las ventanas de la bodega de almacenamiento con un revestimiento o
una pantalla roja o naranja,
5.10.5 Oxigeno, y Ozono
Siempre que sea posible, los cauchos vulcanizados deben protegerse del aire en
circulación, envolviéndolos, almacenándolos en contenedores herméticos o
utilizando cualquier otro medio apropiado; esto se aplica especialmente a los
artículos que tienen una gran área superficial con respecto al volumen, por
ejemplo, telas impermeabilizadas y cauchos celulares.
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Las bodegas de almacenamiento no deben contener ningún equipo capaz de
producir ozono tal como lámparas fluorescentes o de vapor de mercurio, equipos
eléctricos de alta tensión, motores eléctricos u otros equipos que pudieran provocar
chispas o descargas eléctricas.
Los gases de combustión y los vapores orgánicos deben ser excluidos ya que ellos
pueden convertirse a ozono por procesos fotoquímicos.
5.10.6 Deformación
Los cauchos vulcanizados deben almacenarse, siempre que sea posible, en
condiciones tales que estén libres de tensión, compresión u otra deformación. Si es
imposible evitar toda deformación, conviene mantenerla en un valor mínimo ya
que una deformación puede conducir a una deterioración y a cambios
permanentes de forma.
Cuando los artículos son embalados en condiciones tales que no están sometidos a
ninguna deformación, deben ser almacenados en su embalaje original. Cuando el
material es suministrado en rollos, las cuerdas que lo amarran deben cortarse, sí es
posible, para asegurar una liberación de tensiones. En caso de dudas, solicitar
consejo al fabricante.
5.10.7 Contacto con Materiales Liquidos y Semi-Sólidos o con sus Vapores
Los elastómeros vulcanizados no deben ser puestos en contacto con materiales
líquidos o semi-sólidos, y en especial solventes, compuestos volátiles aceites y
grasas en ningún momento durante su almacenamiento.
5.10.8 Contacto con los Metales
Ciertos metales en especial cobre y manganeso, son nocivos para los elastómeros
vulcanizados, los cuales, por lo tanto, no deben almacenarse en contacto con
aquellos metales, si no que deben protegerse, envolviéndolos o separándolos con
una capa de un material adecuado, por ejemplo papel o polietileno.
IMPORTANTE: No deben usarse películas plastificadas para envolver.
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5.10.9 Contacto con Materiales en Polvo
Los materiales en polvo más indicados son la tiza, el talco y la mica. Estos
materiales no deben contener ningún constituyente que tenga un efecto nocivo
sobre los cauchos vulcanizados.
5.10.10 Contacto con Diferentes Cauchos
Debe evitarse el contacto entre cauchos vulcanizados de diferente composición.
Esto se aplica especialmente a cauchos vulcanizados de diferentes colores.
5.10.11 Artículos con Unión Caucho / Metal
El metal unido al caucho vulcanizado no debe quedar en contacto con este más que
en el lugar de la unión y toda protección utilizada sobre el metal debe ser tal que
no tenga efectos nocivos sobre el caucho o la unión.
5.10.12 Contenedores, Materiales de Envoltura y Embalaje
Los materiales de los contenedores y los materiales de embalaje y de revestimiento
no deben contener sustancias nocivas para los cauchos vulcanizados tales como
cobre, naftenatos, creosota, etc.
5.10.13 Rotación de Existencias
Los cauchos vulcanizados deben permanecer en almacenamiento durante un
periodo lo más corto posible.
Por lo tanto, los artículos deben salir del almacenamiento por orden, en rotación,
de modo que los artículos que quedan sean los de más reciente fabricación.
5.10.14 Limpieza
La limpieza de los cauchos vulcanizados debe efectuarse con el mayor cuidado,
siendo la limpieza con jabón y agua la más inofensiva.
No deben utilizarse abrasivos, objetos afilados, ni solventes tales como
tricloroetileno, tetracloruro de carbono e hidrocarburos.
Los artículos que han sido limpiados deben secarse a temperatura ambiente.
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6.
MANTENIMIENTO DEL HIDROCICLÓN
6.1 Generalidades
Los ciclones CAVEX están diseñados para aplicaciones industriales de tareapesada, particularmente donde el gran desgaste necesita la comprobación regular y
la reposición de revestimientos internos de desgaste. Típicamente, la experiencia
in-situ determinará la frecuencia con la cual los componentes particulares del
ciclón requerirán reposición. Por ejemplo, es normal que el revestimiento del
spigot se desgaste más rápido que los revestimientos del cono.
De forma similar, en circuitos cerrados de molienda el material pesado puede
prematuramente dañar los revestimientos de la cámara de alimentación.
La inspección regular de áreas problemáticas es la mejor solución
Cualquier desgaste inusual o excesivo debería ser reportado a su representante
WEIR-VULCO para la consulta en alternativas posibles.
6.2 Levantamiento, Montaje / Desmontaje
Generalmente los componentes de los ciclones de modelos pequeños, pueden ser
manipulado sin necesidad de maquinaria. A pesar que en todo momento las
personas deberían evaluar su capacidad física para levantar los componentes. De
este modo, los modelos más grandes del ciclón CAVEX contienen algunos
componentes más pesados, requiriendo asistencia de maquinaria para su
levantamiento.
Para la inspección o la reposición de revestimientos particulares, el desmontaje
parcial puede ser realizado con el ciclón instalado. Para llevar a cabo una
inspección completa, o una reposición del revestimiento, el ciclón debería ser
llevado a un área de trabajo conveniente.
Los ciclones pueden ser levantados por un cabestrillo suave acomodado alrededor
de la cámara de alimentación y bajo el ducto de la entrada, o por el ojo del perno, o
por el asa de levantamiento prevista.
El montaje y desmontaje es mejor emprendido con el ciclón acomodado al revés,
estando sentado sobre su "cabeza". Cada sección entonces puede ser con holgura
removida a su vez, comenzando con la carcaza spigot arriba.
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Las carcazas de los ciclones están aseguradas por pernos métricos de cabezas
hexagonales de tamaños diversos, o tenazas de accionado rápido (refiérase al
Diagrama de Componentes para los tamaños). Sólo apriete los pernos del reborde
suficientemente para que los componentes puedan ser mantenidos firmemente en
el lugar como indicado por la tabla de fuerzas de torsión del perno debajo.
CUIDADO: Los pernos de reborde no deben ser apretados en demasía, ya
que esto causará deformación en los revestimientos y grietas en los rebordes
de DMC, por ejemplo: no use taladros neumáticos no regulables. No corte
los pernos corroídos o los sobre ajustados con un "hacha de gas" ya que esto
dañará la envoltura de DMC.
La tabla de Fuerzas de torsión del Perno recomendadas para componentes del
ciclón de DMC para pernos usados con golillas bajo la cabeza y la turca:
Tamaño del perno
M10
M12
M16
M24
Torque
Recomendado
10 Nm
17 Nm
42 Nm
150 Nm
Tolerancia
Torque
2 Nm
4 Nm
10 Nm
39 Nm
en
el
La tabla de fuerzas de torsión del perno recomendadas para los componentes del
ciclón DMC pernos usados SIN golillas:
Tamaño del perno
M10
M12
M16
M24
Torque
Recomendado
10 Nm
14 Nm
22 Nm
97 Nm
Tolerancia
Torque
2 Nm
4 Nm
6 Nm
24 Nm
en
el
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6.3 Carcazas
El DMC requiere poco mantenimiento. Si el daño menor es sostenido, como por
ejemplo trozo un lugar pequeño donde se ha atravesado el revestimiento, el área
dañada puede llenarse con relleno a base de poliéster.
Ya que los componentes DMC cuestan mucho menos que el acero, la reparación
queda generalmente fuera de garantía. Los componentes estructuralmente
dañados deberían ser repuestos.
6.4 Revestimientos
Cada uno de los segmentos de la carcaza tienen un revestimiento moldeado
correspondiente de elastómero, un caucho comúnmente natural, lo cual cabe
cómodamente dentro de la carcaza.
Los revestimientos pueden ser fácilmente inspeccionados desmontando y
removiendo los segmentos de la carcaza.
Los revestimientos del ciclón CAVEX no requieren ningún adhesivo o
herramientas especiales para la reposición. Todos los componentes están
numerados y su posición en el ciclón es fácilmente identificable en el diagrama de
componentes para el ciclón.
Al reemplazar los revestimientos, una buena cantidad crema para manos ayudará
a poner en su lugar a las caras coincidentes.
ADVERTENCIA:
1. NO USE HERRAMIENTAS DE BORDE CORTANTE.
2. NO USE GRASA O ACEITE.
6.5 Buscador de vórtice
El Tubo buscador de vórtice inicialmente puede ser inspeccionado removiendo la
cañería de rebalse. Una completa inspección requiere que el buscador de vórtice
sea jalado fuera de la cubierta del ciclón. Usualmente el descubridor del vórtice
está ajustado fuertemente de manera tal que puede ser más fácil también remover
la cubierta donde aloja el buscador de vórtice.
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6.6 Spigot
El revestimiento de el spigot está expuesto al desgaste más alto y éste debería ser
inspeccionado regularmente. Un medidor de la dimensión correcta puede ser
insertado en el revestimiento de el spigot o el revestimiento de el spigot puede ser
removido fácilmente desabrochando la agarradera del spigot.
En gran medida, la densidad de descarga está controlada por el diámetro interior
del revestimiento del spigot. El desgaste excesivo causará una baja de la densidad
de descarga (refiérase a la Sección 4.5; El diámetro de el spigot).
6.7 Batería de ciclones
El mantenimiento de rutina en las baterías de ciclones es mínima. Unas seis
inspecciones mensuales y la reparación de pintura dañada surten efecto y
cualquier revestimiento protector es recomendable. La soldadura encima de la
superficie externa de estructura de acero de la batería dañará cualquier
revestimiento interno. La reparación de los revestimientos de la batería dependerá
del tipo de material y debería ser realizada por experimentados aplicadores.
También compruebe la condición de las válvulas de control del ciclón,
particularmente si los conos del deflector encajan.
6.8 Solución a problemas
IMPORTANTE:
CORTE LA ALIMENTACIÓN HACIA EL CICLÓN
ANTES DE REALIZAR CUALQUIER TRABAJO
SOBRE ESTE EQUIPO.
LOS PROCEDIMIENTOS DE SEGURIDAD SON PRIORIDAD
EVENTUALIDAD
CAUSA
Spigot no descarga Spigot
bloqueado,
por
correctamente
ejemplo atascado con un
material extraño
SOLUCIÓN
Saque el spigot
límpielo
y
Desmantele la pieza de
entrada y límpiela.
Bloqueada entrada del ciclón
Remueva
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el
EVENTUALIDAD
CAUSA
SOLUCIÓN
revestimiento
y
cámbielo (o re-acomode)
Los revestimientos se soltaron
y el sistema colapsó
Corte la alimentación los
ciclones.
Alimentación insuficiente
Alta densidad o Densidad de alimentación
descarga en forma de muy alta.
cuerda.
Reduzca la densidad de
alimentación agregando
agua al sumidero
Spigot muy pequeño
Descarga
por
el Densidad
spigot muy poco muy baja
densa
de
alimentación
Spigot muy grande
Descarga de rebalse Buscador de vórtice ha
intermitente
colapsado (perdió rigidez)
Cambie el spigot por
una más grande.
Reduzca la cantidad de
agua agregada en el
sumidero
Cambie el spigot por
uno más pequeño
Cambie el buscador de
vórtice
Alimentación insuficiente.
Reduzca el número de
ciclones en operación
y/o
aumente
el
volumen
de
alimentación.
Entrada de ciclón bloqueada.
Desmantele la pieza
coincidente
de
alimentación y límpiela.
Revestimiento
colapsado
Suelte el revestimiento y
cambio o ajuste.
Buscador
bloqueado
suelto
de
y
vórtice
Indicador de presión Bomba de alimentación corre
Desmantele y limpie
Apague los ciclones y
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EVENTUALIDAD
CAUSA
muestra
bruscos con alimentación insuficiente
cambios
en
la
presión
SOLUCIÓN
agregue más agua al
sumidero
7. REPUESTOS RECOMENDADOS
Los repuestos recomendados para la Batería de ciclones CAVEX, dependen del
tipo de batería con respecto a un cliente específico. Refiérase al listado de
componentes y partes anexos.
En el listado de partes y componentes, encontrará cada repuesto separado en
listados de componentes por:
a)Ciclones
b)Válvulas
c)Estructura
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